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热烈祝贺“STM32示波器”开源项目成立,由niu14789领队

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出9010入3450汤圆

发表于 2020-6-11 09:55:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
主要技术指标:
1.双通道,每通道100MHz的采样率,并可升级到125MHz(只需要改一个晶振,代码上做一下简单的修改即可支持)
2.每通道8KB的存储深度。
3.模拟带宽实测,探头X1:6MHz,探头X10:>30MHz(由于信号发信器只能发出30MHz的正弦波,在30Mhz时实测信号衰减比大于90%,实际带宽接近50MHz).
4.支持硬件触发,可以查看触发前与触发后的数据。支持的其它在硬件触发基础上的触发模式包括:自动,正常,单次等。
5.扫描时间范围:50ns~500ms每格(1-2-5)递进,更长的扫描时间也可以实现,目前软件版本只支持到500ms.
6.垂直电压范围:5mV~10V,电压精度5%~%10(可通过校准得到更精确的精度)。探头X10的话可以测量峰峰值为800V的信号。
7.支持电容触摸屏的接口,后期可以开发触摸应用。
8.支持LCD显示,支持480*272,800*480,854*480分辨率的LCD,同时支持640*480,800*600的VGA显示(下方有图片)。
9.可选择通道1或通道2为触发源,并且触发电压可调。
10.两个都支持AC/DC耦合。
11.输入电压范围X1最大60V,X10最大600V。内部有电压保护,高电压不会烧芯片,若想提高电压,可以更换更高电压的固态继电器即可。
12.支持电池提供电,支持充电,实测使用1800mAh的锂电池在LCD背光全开的情况下可以工作4个小时,充电电流1A。若想提高电池使用时间可以更换大容量电池。
13.USB-TYPE-C接口,通过一个模拟开关可切换到MCU的USBFS上或者内置的HID免驱的USB转TTL芯片上实现串口。


其它功能(目前版本的软件没有实现,但是硬件支持的,后期升级慢慢可以使用的功能)

1.FFT,后期软件升级会支持FFT,可选择期中一个通道进行FFT。
2.stop模式下波形的放大与水平位置调节。
3.水平与垂直的测量功能。
4.触摸屏的支持,通过触摸屏可以更方便的进行一些操作。
5.水平时间的调节。
6.更多的触发模式,如IIC的起启信号触发等。
7.支持X-Y,用来绘制李萨如图形等。

后期会全部进行开源。

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出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 10:03:49 | 显示全部楼层
不错,这项目我也想参加,这个示波器打破了STM32想高采样率 、必须配FPGA的常识。
(11311040)

出0入4汤圆

发表于 2020-6-11 10:15:38 | 显示全部楼层
这个项目真心不错,STM32的示波器价格也适中也能看得懂代码。FGPA的代码首先就玩不转。
(11310547)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 10:23:51 | 显示全部楼层
支持,愿意来帮帮小忙,原理图PCB
(11308649)

出0入14汤圆

发表于 2020-6-11 10:55:29 | 显示全部楼层
比较接地气,很好的开源项目
(11307032)

出200入0汤圆

发表于 2020-6-11 11:22:26 | 显示全部楼层
这个 赞!赞!赞!预定了。
(11306994)

出0入8汤圆

发表于 2020-6-11 11:23:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 wye11083 于 2020-6-11 11:24 编辑

这项目不错,我不会做前端,但我会做后端,以后是不是可以基于这个前端,后面直接挂FPGA来实现高级采样功能:
(1)4通道/2通道复用模式:把实时采样率提高4倍/2倍,通过FPGA分频相位实现最高64倍等效采样;所以前端最好具备输入复用功能,比如通道1可以给通道2/3/4,通道3可以给通道4。或者干脆就2通道各400MSPS高速采样。
(2)安路EG4D版本内置DDR有16MB,其中15MB可用做数据缓存(带宽应该有机会冲到1.2GB/s,即超频到DDR-600);
(3)安路EG4S版本内置SDR有8MB,其中7MB可用做数据缓存(带宽应该有机会冲到1.2GB/s,即超频到SDR-300);
(4)安路内置50MHz RISC-V内核,最大128KB ROM+SRAM合用,1MB SDR/DDR,Flash可以存程序。超频的话就只能在SPI上直接跑程序了(ROM全放SPI上),SDR/DDR只放帧缓存。这样就不需要STM32之类了,我们可以主打大缓存,反正每秒显示10次都足够了,人眼已经看不过来了。通过FPGA硬件来实现触发采样控制,而且可以轻松控制当前触发采样的位置。

这样只要硬件平台架好,固件框架实现好之后大家都可以一起写代码实现,g++编译后运行。花点时间可以出一套完全在PC上模拟的环境,把固件代码丢进去编译就能直接得到PC模拟环境用于快速有效测试固件代码(VC调试能力宇宙最强)。因为硬件功能反倒相对简单,故一般只需要考虑固件部分了。当然50MHz的RISC-V内核效率并不算太好,包括显示屏的内容都要用C++代码手动刷进去,所以还是得有DMA控制器从CPU的SRAM刷屏。

当然固件更新就有点小麻烦了。FPGA毕竟不比STM32,没有内置bootloader,考虑外挂STC之类负责固件管理。

其实怎么说呢,100MSPS采样率和8K深度连玩具都算不上 顶天了只能看20MHz的信号。能高点还是尽量高点吧。我现在家里用的64K深度的垃圾示波器用着就相当糟心,想看一下末端bit的情况都没法看。
(11306640)

出0入8汤圆

发表于 2020-6-11 11:28:58 | 显示全部楼层
honami520 发表于 2020-6-11 10:03
不错,这项目我也想参加,这个示波器打破了STM32想高采样率 、必须配FPGA的常识。 ...

没有打破。存储深度小得可怜(大容量FIFO贵得一批),最大采样率说实话,只能当玩具用,100MSPS现在几乎没有任何用处,除非只测晶振,电源纹波之类。随便来个数字电路,哪怕就FX2它都不一定能测好(48Mbps)。

即,定位有点尴尬。高不成低不就,指不定整回去就吃灰了
(11305844)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 11:42:14 | 显示全部楼层
期待………
(11304513)

出20入30汤圆

发表于 2020-6-11 12:04:25 来自手机 | 显示全部楼层
实用性放在一边,我只想知道内部运行原理,向参与者表示感谢,准备学习中…
(11304034)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 12:12:24 | 显示全部楼层
这个采样率已经足够DIY用途了,甚至可以在生产线上使用。
希望大家不要好高骛远,一步一步,踏踏实实的发展下去。
(11297760)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 13:56:58 | 显示全部楼层
强烈关注,强烈支持
(11297353)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 14:03:45 | 显示全部楼层
好项目,顶上来
(11289828)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 16:09:10 | 显示全部楼层
这个不错,值得关注。
(11289652)

出0入10汤圆

发表于 2020-6-11 16:12:06 | 显示全部楼层
关注支持一下
(11288497)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 16:31:21 | 显示全部楼层
这个好,不知道算下来综合成本是多少。
(11283670)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-11 17:51:48 | 显示全部楼层
建议论坛里的两个示波器项目合并,每个人都能发挥自己所长,这样出来的产品才值得期待!
(11281308)

出0入270汤圆

发表于 2020-6-11 18:31:10 | 显示全部楼层
wye11083 发表于 2020-6-11 11:28
没有打破。存储深度小得可怜(大容量FIFO贵得一批),最大采样率说实话,只能当玩具用,100MSPS现在几乎 ...

定位不同而已,不是每个人都需要开1000匹马力的跑车上班的
(11280397)

出0入8汤圆

发表于 2020-6-11 18:46:21 来自手机 | 显示全部楼层
niu14789 发表于 2020-6-11 18:31
定位不同而已,不是每个人都需要开1000匹马力的跑车上班的

其实你可以考虑一下,后端fpga方案我这有足够成熟的,硬件可以实现触发、存储、扫描等功能,而且sdr/ddr可以用c++直接访问(整个soc是深度整合的,对软件来说就是个平台和内存访问)soc支持多线程,利用你的成熟的前端,通过交错采样可以轻松怼到400msps以上,最少7m存储深度(用xilinx s6可以轻松扩展到512m以上ddr3-800),全速采集也能保证2ms左右的深度,而且采样速率可以直接控制fpga输出。成本不比你用stm32方案贵,性能怎么说呢,触发绝对牛b,算法处理可能有些力不从心,毕竟主频只有50mhz,且不支持浮点,只能用gcc的soft float,一般的计算还好,exp之类的计算效率明显要慢。
(11223371)

出80入30汤圆

发表于 2020-6-12 10:36:47 | 显示全部楼层
wye11083 发表于 2020-6-11 18:46
其实你可以考虑一下,后端fpga方案我这有足够成熟的,硬件可以实现触发、存储、扫描等功能,而且sdr/ddr ...

一点眼力劲都没有。
(11221514)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-12 11:07:44 | 显示全部楼层
不知道什么时候可出来,价格?   值得拥有
(11207433)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-12 15:02:25 | 显示全部楼层
期待楼主的完善作品。还在纠结是等FPGA的还是STM32。无奈FPGA的太过高大上了!
(11199477)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-12 17:15:01 | 显示全部楼层
wye11083 发表于 2020-6-11 11:23
这项目不错,我不会做前端,但我会做后端,以后是不是可以基于这个前端,后面直接挂FPGA来实现高级采样功能 ...

国产FPGA安路EG4现在这么牛叉啊,这个芯片估计不好买吧,价格几何? 加上FPGA的示波器才真正有实用价值啊,不过复杂好多啊,还是需要老司机带
(11186748)

出0入4汤圆

发表于 2020-6-12 20:47:10 | 显示全部楼层
lattice的25K据说才不到3个美金
(11182696)

出0入8汤圆

发表于 2020-6-12 21:54:42 | 显示全部楼层
JackFrost 发表于 2020-6-12 17:15
国产FPGA安路EG4现在这么牛叉啊,这个芯片估计不好买吧,价格几何? 加上FPGA的示波器才真正有实用价值啊 ...

安路很便宜,20左右一片,19200LUT,只是性能比Xilinx还是要差不少,差不多有spartan-6的一半性能。
(11181953)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-12 22:07:05 | 显示全部楼层
wye11083 发表于 2020-6-12 21:54
安路很便宜,20左右一片,19200LUT,只是性能比Xilinx还是要差不少,差不多有spartan-6的一半性能。 ...

这个价格的确不贵啊,按照楼主的这个方案4片FIFO价格都远不止20了,而且只有这么点容量,用这个FPGA哪怕是替代FIFO以及做点外围粘合逻辑什么的都划算。没接触过这个FPGA,不知道安路这个的软件生态环境怎么样,有机会真想玩玩。
(11171952)

出0入8汤圆

发表于 2020-6-13 00:53:46 | 显示全部楼层
JackFrost 发表于 2020-6-12 22:07
这个价格的确不贵啊,按照楼主的这个方案4片FIFO价格都远不止20了,而且只有这么点容量,用这个FPGA哪怕 ...

你直接找安路代理就可以了,申请套件即可。软件的话他们更新很频繁。

性能的话,可能是EDA优化不到位,目前我实测加法器可以做到12位跑150MHz以上(产品按照经验必须留出来20%余量,实际约束到~180MHz)。差不多封顶了。但是比较器不行,8位比较器都跑不到这频率,只能缩减到4位做二级流水线才能跑到性能指标。另外,目前的EDA软件有bug,时序约束异常,本来5ns的约束软件会自动加个2ns左右的未知延时,造成实际软件是按7ns跑的,这样显然芯片是不能正常工作的。 已经向他们FAE推bug了,目前没有任何反馈。
(11167863)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-13 02:01:55 来自手机 | 显示全部楼层
严重支持
(11145298)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-13 08:18:00 | 显示全部楼层
关注支持一下
(11144087)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-13 08:38:11 | 显示全部楼层
很牛逼,非常支持
(10923787)

出0入10汤圆

发表于 2020-6-15 21:49:51 | 显示全部楼层
这个项目看着不错,支持一下!
(10880903)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-16 09:44:35 | 显示全部楼层
学习一下
(10777120)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-17 14:34:18 | 显示全部楼层
wye11083 发表于 2020-6-11 11:28
没有打破。存储深度小得可怜(大容量FIFO贵得一批),最大采样率说实话,只能当玩具用,100MSPS现在几乎 ...

赞成
加内存,增加存储深度,稍作改动,就高大上多了。
(9832913)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-28 12:51:05 | 显示全部楼层
STM32,哪个系列呢?F429?
(9675482)

出0入0汤圆

发表于 2020-6-30 08:34:56 | 显示全部楼层
热烈庆祝我们的示波器开源项目成立,愿它能成为我学习典范案例!
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